(57)【要約】  本発明は、溶融ポリマーを紡糸する方法によって、繊維不織布を製造する方法を提供する。すなわち、ポリマー溶液を紡糸する場合と異なり、溶媒を実質的に含有しない繊維不織布であるにも係わらず、繊維径が極めて小さい（直径０．５μｍ以下）不織布を提供する。本発明は、オレフィン系熱可塑性樹脂繊維からなる繊維不織布であって、前記繊維の平均繊維径が０．０１〜０．５μｍの範囲であり、前記繊維不織布の平均孔径が０．０１〜１０．０μｍの範囲であり、かつ溶剤成分を含まない繊維不織布に関する。
2012014501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂繊維からなる繊維不織布であって、
前記繊維の平均繊維径が０．０１〜０．５μｍの範囲であり、前記繊維不織布の平均孔径が０．０１〜１０．０μｍの範囲であり、かつ溶剤成分を含まない繊維不織布。
【請求項２】
前記繊維がメルトブローン法により溶融紡糸されてなる請求項１に記載の繊維不織布。
【請求項３】
前記繊維不織布の繊維同士が自己融着した交絡点を有する、請求項１または２に記載の繊維不織布。
【請求項４】
前記繊維不織布の空隙率は４０％以上である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の繊維不織布。
【請求項５】
前記熱可塑性樹脂はオレフィン系熱可塑性樹脂である、請求項１〜３いずれか一項に記載の繊維不織布。
【請求項６】
前記オレフィン系熱可塑性樹脂はプロピレン系重合体である、請求項５に記載の繊維不織布。
【請求項７】
一層以上の請求項１〜３いずれか一項に記載の繊維不織布からなる層を含む積層体。
【請求項８】
前記繊維不織布からなる層の両面にスパンボンド不織布が積層されてなる、請求項７に記載の積層体。
【請求項９】
請求項７に記載の積層体からなるフィルター。
【請求項１０】
請求項７に記載の積層体からなるエアフィルター。
【請求項１１】
請求項７または８に記載の積層体からなる発泡成形用補強材。
【請求項１２】
メルトブローン法により、溶融した熱可塑性樹脂を紡糸口金から加熱ガスと共に吐出して、直径１．０μｍ以下の繊維状樹脂とするステップと、
前記繊維状樹脂に高電圧を印加するステップと、
前記高電圧を印加された繊維状樹脂を、ウェブ状に捕集するステップと、を含む繊維不織布の製造方法。
【請求項１３】
前記繊維不織布の繊維の平均繊維径が、０．０１〜０．５μｍの範囲である、請求項１２に記載の繊維不織布の製造方法。
【請求項１４】
前記高電圧を印加するステップの前あるいは同時に、前記紡糸口金から吐出された繊維状樹脂に、熱線を照射するステップをさらに含む、請求項１２に記載の繊維不織布の製造方法。
【請求項１５】
前記熱線が近赤外線である、請求項１４に記載の繊維不織布の製造方法。
【請求項１６】
前記熱可塑性樹脂がオレフィン系熱可塑性樹脂である、請求項１２に記載の繊維不織布の製造方法。
【請求項１７】
メルトブローン法により、溶融した熱可塑性樹脂を、ガスノズルから吐出される加熱ガスと共に、紡糸口金から吐出して繊維状樹脂とするステップと、
前記繊維状樹脂に高電圧を印加するステップと、
前記高電圧を印加された繊維状樹脂を、コレクター上にウェブ状に捕集するステップと、を含み、
前記高電圧を印加するステップは、前記ガスノズルと前記コレクターとの間に設置された導電部材と、前記コレクターとの間に電位差を設けるステップである、繊維不織布の製造方法。
【請求項１８】
熱可塑性樹脂を溶融して搬送する押出機と、
前記押出機から搬送された溶融樹脂を繊維状に吐出する紡糸口金と、
前記紡糸口金の下部に高温ガスを噴射するガスノズルと、
前記紡糸口金から吐出された繊維状樹脂に高電圧を印加する電圧付与手段と、
前記繊維状樹脂をウェブ状に捕集する手段と、を具備し、
前記電圧付与手段は、前記紡糸口金から吐出された繊維状樹脂が１．０μｍ以下になってから、繊維状樹脂に高電圧を印加する、繊維不織布製造装置。
【請求項１９】
熱可塑性樹脂を溶融して搬送する押出機と、
前記押出機から搬送された溶融樹脂を繊維状に吐出する紡糸口金と、
前記紡糸口金の下部に高温ガスを噴射するガスノズルと、
前記紡糸口金から吐出された繊維状樹脂に高電圧を印加する電圧付与手段と、
前記繊維状樹脂をウェブ状に捕集する手段と、を具備し、
前記電圧付与手段は、前記ガスノズルと、前記繊維状樹脂をウェブ状に捕集する手段との間に設置された導電部材を具備する、繊維不織布製造装置。
【請求項２０】
前記電圧付与手段は、前記導電部材と、前記繊維状樹脂をウェブ状に捕集する手段との間に電位差を設けて、繊維状樹脂に高電圧を印加する、請求項１９記載の繊維不織布製造装置。
【請求項２１】
前記導電部材が、前記ガスノズルと、前記繊維状樹脂をウェブ状に捕集する手段との間であって、かつ前記ガスノズル表面から１０ｍｍ以上離れた位置に設置されている、請求項１９または２０に記載の繊維不織布製造装置。
【請求項２２】
前記導電部材が、前記ガスノズルと、前記繊維状樹脂をウェブ状に捕集する手段との間であって、かつ前記ガスノズル表面から１０〜２０ｍｍの位置に設置されている、請求項１９または２０に記載の繊維不織布製造装置。
【請求項２３】
前記紡糸口金から吐出された繊維状樹脂に、熱線を照射する熱線照射手段をさらに具備する、請求項１８〜２２いずれか一項に記載の繊維不織布製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維不織布、およびその製造方法と製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
繊維不織布は、それを構成する繊維の繊維径が小さいほど、分離性能、液体保持機能、払拭性能、隠蔽性能、柔軟性など、種々の性能に優れる。そこで、小さい繊維径を有する繊維不織布を製造する方法が、従来から多々提案されている。【０００３】
繊維不織布の製造方法には、溶媒を含むポリマー溶液を紡糸する方法と、溶融ポリマーを紡糸する方法とがある。ポリマー溶液を紡糸する方法のうち、繊維径を小さくする方法の例には、フラッシュ紡糸法、静電紡糸法などがある。ポリマー溶液を紡糸する方法によれば、細繊維化が可能であるが、紡糸した後に、繊維に含まれる溶媒を回収・処理する工程が必要となり、工程が複雑となる。さらには、溶媒を完全に除去することはできず、一定量の溶媒を含有する繊維となる。【０００４】
一方、溶融ポリマーを紡糸する方法のうち、繊維径を小さくする方法の例には、メルトブローン紡糸法、メルトブローン紡糸法と静電紡糸法とを組み合わせた紡糸法などがある。溶融ポリマーを紡糸する方法は、ポリマーを溶媒に溶解する必要がないので工程が簡素であるが、得られる繊維の細さに限界がある。また、細繊維化する方法として、分割性繊維を用いる方法があるが、繊維を分割するための工程が必要となる。【０００５】
溶媒を含むポリマー溶液を紡糸する例として、溶媒に溶解されたポリマー溶液をノズルに搬送し、ポリマー溶液を高電圧が印加されたノズルから吐出させながら、ノズルの下部に圧縮空気を噴射させて、ノズル下部の接地された吸気コレクター上のポリマー溶液を紡糸する方法（特許文献１を参照）が提案されている。【０００６】
また特許文献１には、繊維不織布を製造する方法として、フラッシュ出糸法（フラッシュ紡糸法）、静電紡糸法（エレクトロスピニング）、メルトブローン紡糸法が記載されている。さらに、特許文献１には、メルトブローン紡糸法と静電紡糸法を有機的に組み合わせる方法が記載されている。【０００７】
高分子物質を含む溶液を荷電されたノズルを通して噴射し、吐出される高分子物質をいずれか一つの極性に荷電させて、細繊維化する方法（特許文献２を参照）が提案されている。【０００８】
溶融ポリマーを紡糸する例として、二種以上の熱可塑性樹脂成分からなる分割性複合繊維からなる不織布に、流体流を作用させて分割性複合繊維を分割して、細繊維化する方法（特許文献３を参照）が報告されている。【０００９】
また、溶融ポリマーを紡糸する例として、メルトブローン紡糸法において、メルトブローンと電圧印加とを同時に行うことで、溶融樹脂の細化を促進する技術が報告されている（特許文献４を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特表２００５−５２００６８号公報
【特許文献２】特開２００２−２０１５５９号公報
【特許文献３】特開平８−２７３６５４号公報
【特許文献４】特開２００７−２６２６４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
これまで、溶剤成分や、繊維を構成する樹脂以外の樹脂成分（接着剤など）などの不純物を含有しない、極細繊維（繊維直径０．５μｍ以下）の不織布は提供されていなかった。不織布の繊維が細いほど、例えばそのフィルター効率は高まるものの、溶剤成分や不純物を含有すると、半導体分野などの、高レベルの汚染防止が求められる分野での（液体）フィルターとしては使用できない場合がある。そこで本発明は、溶剤成分や不純物を含まない極細繊維の不織布を提供する。【００１２】
また、本発明は、溶融ポリマーを紡糸する方法によって、極細繊維の不織布を製造する方法を提供する。すなわち、ポリマー溶液を紡糸する方法によることなく、繊維径が極めて小さい不織布を製造する方法を提供する。さらに本発明は、その方法を実施するための装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、溶融ポリマーを紡糸する方法の一つであるメルトブローン法に着目してなされた。前記の通り、メルトブローン法では、紡糸口金から吐出された繊維状樹脂を高温ガスで牽引することよって繊維を細化させるが；その細化には限界があり、直径約０．８μｍにまでしか細化することができないことがわかった。そこで、本発明者は、繊維状樹脂のさらなる細化を実現させることを検討した。【００１４】
すなわち本発明は、以下に関する。
［１］熱可塑性樹脂繊維からなる繊維不織布であって、前記繊維の平均繊維径が０．０１〜０．５μｍの範囲であり、前記繊維不織布の平均孔径が０．０１〜１０．０μｍの範囲であり、かつ溶剤成分を含まない繊維不織布。
［２］前記繊維がメルトブローン法により溶融紡糸されてなる［１］に記載の繊維不織布。
［３］前記繊維不織布の繊維同士が自己融着した交絡点を有する、［１］または［２］に記載の繊維不織布。
［４］前記繊維不織布の空隙率は４０％以上である、［１］〜［３］のいずれかに記載の繊維不織布。
［５］前記熱可塑性樹脂はオレフィン系熱可塑性樹脂である、［１］〜［４］いずれかに記載の繊維不織布。
［６］前記オレフィン系熱可塑性樹脂はプロピレン系重合体である、［５］に記載の繊維不織布。【００１５】
［７］一層以上の［１］〜［６］のいずれかに記載の繊維不織布からなる層を含む積層体。
［８］前記繊維不織布からなる層の両面にスパンボンド不織布が積層されてなる、［７］に記載の積層体。
［９］前記［７］または［８］に記載の積層体からなるフィルター。
［１０］前記［７］または［８］に記載の積層体からなるエアフィルター。
［１１］前記［７］または［８］に記載の積層体からなる発泡成形用補強材。【００１６】
［１２］メルトブローン法により、溶融した熱可塑性樹脂を紡糸口金から加熱ガスと共に吐出して、直径１．０μｍ以下の繊維状樹脂とするステップと、前記繊維状樹脂に高電圧を印加するステップと、前記高電圧を印加された繊維状樹脂を、ウェブ状に捕集するステップと、を含む繊維不織布の製造方法。
［１３］前記繊維不織布の繊維の平均繊維径が、０．０１〜０．５μｍの範囲である［１２］に記載の繊維不織布の製造方法。
［１４］前記高電圧を印加するステップの前あるいは同時に、前記紡糸口金から吐出された繊維状樹脂に、熱線を照射するステップをさらに含む、［１２］または［１３］に記載の繊維不織布の製造方法。
［１５］前記熱線が近赤外線である、［１４］に記載の繊維不織布の製造方法。
［１６］前記熱可塑性樹脂がオレフィン系熱可塑性樹脂である、［１２］〜［１５］のいずれかに記載の繊維不織布の製造方法。
［１７］メルトブローン法により、溶融した熱可塑性樹脂を、ガスノズルから吐出される加熱ガスと共に、紡糸口金から吐出して、繊維状樹脂とするステップと、前記繊維状樹脂に高電圧を印加するステップと、前記高電圧を印加された繊維状樹脂を、コレクター上にウェブ状に捕集するステップと、を含み、前記高電圧を印加するステップは、前記ガスノズルと前記コレクターとの間に設置された導電部材と、前記コレクターとの間に電位差を設けるステップである、繊維不織布の製造方法。【００１７】
［１８］熱可塑性樹脂を溶融して搬送する押出機と、前記押出機から搬送された溶融樹脂を繊維状に吐出する紡糸口金と、前記紡糸口金の下部に高温ガスを噴射するガスノズルと、前記紡糸口金から吐出された繊維状樹脂に高電圧を印加する電圧付与手段と、前記繊維状樹脂をウェブ状に捕集する手段と、を具備し、前記電圧付与手段は、前記紡糸口金から吐出された繊維状樹脂が１．０μｍ以下になってから、繊維状樹脂に高電圧を印加する、繊維不織布製造装置。
［１９］熱可塑性樹脂を溶融して搬送する押出機と、前記押出機から搬送された溶融樹脂を繊維状に吐出する紡糸口金と、前記紡糸口金の下部に高温ガスを噴射するガスノズルと、前記紡糸口金から吐出された繊維状樹脂に高電圧を印加する電圧付与手段と、前記繊維状樹脂をウェブ状に捕集する手段と、を具備し、前記電圧付与手段は、前記ガスノズルと、前記繊維状樹脂をウェブ状に捕集する手段との間に設置された導電部材を具備する、繊維不織布製造装置。
［２０］前記電圧付与手段は、前記導電部材と、前記繊維状樹脂をウェブ状に捕集する手段との間に電位差を設けて、繊維状樹脂に高電圧を印加する、［１９］記載の繊維不織布製造装置。
［２１］前記導電部材が、前記ガスノズルと、前記繊維状樹脂をウェブ状に捕集する手段との間であって、かつ前記ガスノズル表面から１０ｍｍ以上離れた位置に設置されている、［１９］または［２０］に記載の繊維不織布製造装置。
［２２］前記導電部材が、前記ガスノズルと、前記繊維状樹脂をウェブ状に捕集する手段との間であって、かつ前記ガスノズル表面から１０〜２０ｍｍの位置に設置されている、［１９］または［２０］に記載の繊維不織布製造装置。
［２３］前記紡糸口金から吐出された繊維状樹脂に、熱線を照射する熱線照射手段をさらに具備する、［１８］〜［２２］に記載の繊維不織布製造装置。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の繊維不織布は、溶媒成分や、繊維を構成する樹脂以外の樹脂成分などの不純物を含有しないにも係わらず、繊維径が極めて小さい。しかも本発明の繊維不織布は、従来のメルトブローン法を改良することで製造することができるので、簡便なフローで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の繊維不織布の電子顕微鏡写真である。繊維同士が自己融着した交絡点を指し示す。
【図２】本発明の極細繊維不織布製造装置の第一の例の概略図である。
【図３】本発明の極細繊維不織布製造装置の第二の例の概略図である。
【図４】本発明の極細繊維不織布製造装置の第三の例の概略図である。
【図５】本発明の極細繊維不織布製造装置の第四の例の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
１．繊維不織布
本発明の繊維不織布の繊維は、熱可塑性樹脂からなり、好ましくは非極性熱可塑性樹脂からなり、より好ましくは非極性オレフィン系熱可塑性樹脂からなり、さらに好ましくはポリプロピレン系樹脂からなる。
【００２１】
本発明の繊維不織布の繊維を構成する熱可塑性樹脂は、種々公知の熱可塑性樹脂でありうる。かかる熱可塑性樹脂の具体例には、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテンおよび１−オクテンなどのα−オレフィンの単独もしくは共重合体が含まれる。より具体的には、高圧法低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン（いわゆるＬＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン（プロピレン単独重合体）、ポリプロピレンランダム共重合体、ポリ１−ブテン、ポリ４−メチル−１−ペンテン、エチレン・プロピレンランダム共重合体、エチレン・１−ブテンランダム共重合体、プロピレン・１−ブテンランダム共重合体等のポリオレフィンが挙げられる。
【００２２】
熱可塑性樹脂の他の具体例には、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等）、ポリアミド（ナイロン−６、ナイロン−６６、ポリメタキシレンアジパミド等）、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリアクリロニトリル、ポリカーボネート、ポリスチレン、アイオノマーあるいはこれらの混合物等を例示することができる。
【００２３】
これらの熱可塑性樹脂のうち、高圧法低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリプロピレンランダム共重合体等のプロピレン系重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミドなどが好ましい。
【００２４】
前記熱可塑性樹脂の中でも、プロピレン系重合体が好ましい。プロピレン系重合体の繊維からなる不織布は、耐薬品性が優れるからである。好ましいプロピレン系重合体は、融点（Ｔｍ）が１５５℃以上、好ましくは１５７〜１６５℃の範囲にあり；プロピレンの単独重合体であっても、もしくはプロピレンと極少量の１種または２種以上のα−オレフィンとの共重合体であってもよい。共重合するα−オレフィンは、炭素数２以上、好ましくは２〜８の１種または２種以上であることが好ましく、より具体的にはエチレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、４−メチル−１−ペンテンなどが挙げられる。プロピレン系重合体は、プロピレン単独重合体が特に好ましい。
【００２５】
プロピレン系重合体は、溶融紡糸し得る限り、そのメルトフローレート（ＭＦＲ：ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８、２３０℃、荷重２１６０ｇ）は特に限定はされないが、通常、５００〜３０００ｇ／１０分、好ましくは１０００〜２５００ｇ／１０分の範囲にある。ＭＦＲが上記範囲にあるプロピレン系重合体を用いることにより、紡糸性が良好で、引張強度などに機械的強度が良好な不織布が得られる。
【００２６】
本発明の繊維不織布は、１）不織布繊維の平均繊維径が小さいこと、２）不織布が構成する孔の平均孔径が小さいこと、３）溶剤成分を含まないこと、を主な特徴とする。
【００２７】
繊維不織布を構成する繊維の平均繊維径は０．０１〜０．５μｍ、好ましくは０．１〜０．３μｍである。従来のメルトブローン法により製造される繊維不織布の平均繊維径の下限は約０．８μｍであり、本発明の繊維不織布の繊維はさらに細いことを特徴とする。繊維不織布の平均繊維径の測定は、繊維不織布の電子顕微鏡写真（倍率１０００倍）から、任意の１０００本の不織布繊維を選択し、選択した繊維の直径を測定し、その平均を求めればよい。
【００２８】
繊維不織布の孔の、目付１０ｇ/ｍ２で測定した平均孔径は１０．０μｍ以下、好ましくは３．０μｍ以下、より好ましくは２．５μｍ以下である。一方、繊維不織布の孔の、目付１０ｇ/ｍ２で測定した平均孔径は０．０１μｍ以上、好ましくは０．１μｍ以上であることが好ましい。平均孔径が０．０１μｍ未満であると、繊維不織布をフィルターに用いた場合に、圧損が高くなり流量が低下する虞がある。
【００２９】
また、繊維不織布の孔の、単層目付１０ｇ/ｍ２における最大孔径は２０μｍ以下であることが好ましく、６．０μｍ以下であることがより好ましく、５．０μｍ以下であることがさらに好ましく；繊維不織布の孔の、目付１０ｇ/ｍ２で測定した最小孔径は０．０１μｍ以上であることが好ましく、０．１μｍ以上であることがより好ましい。
【００３０】
繊維不織布の孔の径（平均孔径、最大孔径、最小孔径）は、バブルポイント法により測定することができる。具体的には、繊維不織布の試験片にフッ素系不活性液体を含浸させ、キャピラリー・フロー・ポロメーターで孔径を測定すればよい。
【００３１】
本発明の繊維不織布の目付は、用途により適宜決め得るが、通常、１〜２００ｇ／ｍ２、好ましくは２〜１５０ｇ／ｍ２の範囲にある。繊維不織布の空隙率は、通常４０％以上であり、４０〜９８％の範囲にあることが好ましく、６０〜９５％の範囲にあることがより好ましい。本発明の繊維不織布がエンボス加工をされている場合には、繊維不織布の空隙率は、エンボス点を除く箇所における空隙率を意味する。
【００３２】
また、本発明の繊維不織布のうち、４０％以上の空隙率を有する部位の占める体積が９０％以上であることが好ましく、ほぼ全ての部位で４０％以上の空隙率を有することがより好ましい。本発明の繊維不織布をフィルターに用いる場合には、エンボス加工されていないか、またはほとんど全ての領域でエンボス加工されていないことが好ましい。エンボス加工がされると、フィルターとして流体を通過させるときの圧力損失が高まり、かつフィルター流路長が短くなるので、フィルタリング性能が低下するからである。一方、本発明の繊維不織布が、他の不織布に積層されている場合に、当該他の不織布はエンボス加工がされていても構わない。
【００３３】
本発明の繊維不織布は溶媒成分を含まないことを特徴とする。溶媒成分とは、繊維を構成する樹脂を溶解可能な有機溶媒成分を意味する。溶媒成分とは、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）などが想定される。溶媒成分を含まないとは、ヘッドスペースガスクロマトグラフ法によって検出限界以下であることを意味する。
【００３４】
本発明の繊維不織布の繊維は、繊維同士が自己融着した交絡点を有する。自己融着した交絡点とは、繊維を構成する樹脂自体が融着することで繊維同士が結合した枝分かれ部位を意味し、繊維同士がバインダ樹脂を介して接着してできた交絡点とは区別される。図１は、本発明の繊維不織布の電子顕微鏡写真（２０００倍）である。図１の矢印で指し示した部分が、自己融着した交絡点である。自己融着した交絡点は、メルトブローンによる繊維樹脂の細化の過程で形成される。
【００３５】
前記の通り、本発明の繊維不織布の繊維同士は、自己融着による交絡点を有するので、繊維同士を接着させるための接着成分を必要としない。したがって、本発明の繊維不織布は、繊維を構成する樹脂以外の樹脂成分を含有する必要がなく、また含有しないことが好ましい。
【００３６】
本発明の繊維不織布は、単層不織布として用いられてもよいし、積層体の少なくとも一つの層を構成する不織布として用いられてもよい。積層不織布を構成する他の層の例には、従来のメルトブローン不織布、スパンボンド不織布、ニードルパンチング及びスパンレース不織布などの他の不織布や、織物、編物、紙などが含まれる。
【００３７】
本発明の繊維不織布は、例えば、ガスフィルター（エアフィルター）および液体フィルターなどのフィルターとして用いられうる。前記の通り、本発明の繊維不織布は、１）溶剤成分を含まず、２）繊維同士を接着させるための接着剤成分を含まず、しかも、３）エンボス加工をされている必要がないので、不織布繊維を構成する樹脂成分以外の不純物を実質的に含まない。そのため、清浄性とフィルタリング性能が高く、高性能フィルターとして好適に用いられる。
【００３８】
また本発明の繊維不織布は、発泡成形用補強材にも用いうる。発泡成形用補強材とは、例えばウレタン等からなる発泡成形体の表面を被覆して、発泡成形体の表面を保護したり、発泡成形体の剛性を高めるために使用される補強材である。
【００３９】
前述の通り、本発明の繊維不織布は、繊維径が小さく液体保持性能等が高い。したがって、発泡成形用の金型内面に、本発明の繊維不織布を含む発泡成形用補強材を配置し、発泡成形を行うことで、ウレタン等の発泡用樹脂が成形体表面に染み出すことを防止できる。発泡成形用補強材には、本発明の繊維不織布のみからなる単層不織布を用いてもよいが、本発明の繊維不織布の片面または両面に、スパンボンド不織布が積層された積層体を用いることが好ましい。スパンボンド不織布を積層することで、例えば他の層との積層が容易となる。
【００４０】
上記スパンボンド不織布としては、繊維径が１０〜４０μｍ、好ましくは１０〜２０μｍであり、目付が１０〜５０ｇ／ｍ２、好ましくは１０〜２０ｇ／ｍ２であるものが好適である。スパンボンド不織布層の繊維径及び目付が上記範囲であると、発泡用樹脂の染み出しを防止できるとともに、発泡成形用補強材の軽量化が図れる。
【００４１】
なお、上記発泡成形用補強材は、必要に応じて、スパンボンド不織布上にさらに補強層等を有してもよい。補強層としては、種々の公知の不織布等を用いうる。発泡成形用補強材が補強層を片面のみに有する場合、発泡成形用補強材は、補強層が本発明の繊維不織布より、発泡樹脂側となるように配置して使用される。
【００４２】
２．繊維不織布の製造方法
本発明の繊維不織布の製造方法は、例えば以下のステップを含むことを特徴とする。
１）メルトブローン法により、溶融した熱可塑性樹脂を紡糸口金から加熱ガスと共に吐出して、繊維状樹脂とするステップ
２）前記繊維状樹脂に高電圧を印加するステップ
３）前記高電圧を印加された繊維状樹脂を、ウェブ状に捕集するステップ
【００４３】
本発明の極細繊維不織布の製造方法は、熱可塑性樹脂の溶液を紡糸原料として用いるのではなく、熱可塑性樹脂を溶融紡糸することで極細繊維不織布を製造する。用いる熱可塑性樹脂は、前述の通りであり、好ましくは非極性熱可塑性樹脂からなり、より好ましくは非極性オレフィン系熱可塑性樹脂からなり、さらに好ましくはポリプロピレン系樹脂からなる。
【００４４】
本発明の繊維不織布の製造方法は、溶融熱可塑性樹脂をメルトブローンによって一定の径にまで細化したのち、高電圧を印加することで電場によってさらに細化することを特徴とする。このように、メルトブローンによる細化と、電圧による細化とを２工程に分けて行うことを特徴とする。
【００４５】
メルトブローン法とは、繊維不織布の製造におけるフリース形成法の一つである。溶融した熱可塑性樹脂を、紡糸口金から繊維状に吐出させるときに、溶融状態の吐出物に両側面から加熱圧縮ガスをあてるとともに、加熱圧縮ガスを随伴させることで吐出物の径を小さくすることができる。
【００４６】
メルトブローン法は、具体的には、例えば、原料となる熱可塑性樹脂（例えば、ポロプロピレン系樹脂）を、押出機などを用いて溶融する。溶融樹脂は、押出機の先端に接続された紡糸口金に導入され、紡糸口金の紡糸ノズルから、繊維状に吐出される。吐出された繊維状の溶融樹脂を高温ガス（例えば空気）で牽引することにより、繊維状の溶融樹脂が細化される。
【００４７】
吐出された繊維状溶融樹脂は、高温ガスに牽引されることで、通常１．０μｍ以下、好ましくは０．８μｍ以下の直径にまで細化される。好ましくは、高温ガスによる限界まで繊維状溶融樹脂を細化する。高温ガスにより細化された繊維径が１．０μｍを超える場合には、ついで高電圧印加ステップを行っても、さらに細化が十分起きないことがある。
【００４８】
高温ガスに牽引されることで細化した繊維状溶融樹脂は、高電圧を印加されることでさらに細化される。つまり、電場の引力により繊維状溶融樹脂を捕集側に引っ張ることで細化する。印加する電圧は特に制限されないが、１〜３００ｋＶでありうる。
【００４９】
繊維状溶融樹脂への電圧の印加は、上記高温ガスを吐出するガスノズル及び繊維状樹脂を捕集するコレクターの間に設置された導電部材と、コレクターとの間に電位差を設けること等で行い得る（例えば図３及び図４参照）。メルトブローン後の上記位置で電圧を印加されることで、繊維状溶融樹脂は、十分に細化される。
【００５０】
従来から、静電力で繊維状溶融樹脂を細化すること（エレクトロスピニング）は試みられていたが、その細化の程度は十分ではなかった。また、特開２００７−２６２６４４号公報に記載のように、極性樹脂（ポリエチレンテレフタレート）であれば、ある程度、静電力によって繊維状溶融樹脂を細化することができることが報告されている。ところが、非極性樹脂の場合には、静電力によって繊維状溶融樹脂を細化することは非常に困難であった。これに対して本発明者は、非極性樹脂であっても、あらかじめ十分に細化された繊維状溶融樹脂であれば、静電力によってさらに細化することができることを見出した。
【００５１】
繊維状溶融樹脂は、熱線を照射されてもよい。熱線を照射することで、細化し、流動性の低下した繊維状樹脂を再溶融することができる。また、熱線を照射することで、繊維状溶融樹脂の溶融粘度をより下げることもできる。そのため、分子量の大きい熱可塑性樹脂を紡糸原料としても、十分に細化された繊維を得ることができ、高強度の繊維不織布が得られうる。
【００５２】
熱線とは、波長０．７〜１０００μｍの電磁波を意味し、特に波長０．７μｍ〜２．５μｍである近赤外線を意味する。熱線の強度や照射量は特に制限されず、繊維状溶融樹脂が再溶融されればよい。例えば、１Ｖ〜２００Ｖ（好ましくは１Ｖ〜２０Ｖ）の近赤外線ランプまたは近赤外線ヒータを用いることができる。
【００５３】
電圧の印加と熱線の照射の順序は特に限定されず、同時に行ってもよい。好ましくは、熱線を照射してから電圧を印加する。
【００５４】
電圧印加された繊維状溶融樹脂は、コレクターに捕集されて堆積される。その結果、繊維不織布が製造される。コレクターの例には、多孔ベルトまたは多孔ドラムなどが含まれる。また、コレクターは空気捕集部を有していてもよく、繊維の捕集を促進してもよい。
【００５５】
コレクター上に予め設けた所望の基材上に、細化された繊維をウェブ状に捕集してもよい。予め設けておく基材の例には、メルトブローン不織布、スパンボンド不織布、ニードルパンチング及びスパンレース不織布などの他の不織布や織物、編物、紙などが含まれる。それにより、高性能フィルター、ワイパーなどで使用する極細繊維不織布積層体を得ることもできる。前記基材としてはメルトブローン不織布、スパンボンド不織布、ニードルパンチング及びスパンレース不織布などの他の不織布や織物、編物、紙などが含まれる。
【００５６】
３．繊維不織布の製造装置
本発明の繊維不織布の製造装置は、
１）熱可塑性樹脂を溶融して搬送する押出機と、
２）前記押出機から搬送された溶融樹脂を、繊維状に吐出する紡糸口金と、
３）前記紡糸口金の下部に、高温ガスを噴射するガスノズルと、
４）前記紡糸口金から吐出された繊維状溶融樹脂に、高電圧を印加する電圧付与手段と、
５）前記繊維をウェブ状に捕集する手段と、を具備する。
【００５７】
押出機は、特に限定されず、一軸押出機であっても多軸押出機であってもよい。ホッパーから投入された固体樹脂が、圧縮部で溶融される。
【００５８】
紡糸口金は、押出機の先端に配置されている。紡糸口金は、通常複数の紡糸ノズルを具備しており、例えば複数の紡糸ノズルが列状に配列している。紡糸ノズルの直径は、０．０５〜０．３８ｍｍであることが好ましい。溶融樹脂が、押出機によって紡糸口金にまで搬送され、紡糸ノズルに導入される。紡糸ノズルの開口部から繊維状の溶融樹脂が吐出される。溶融樹脂の吐出圧力は、通常０．０１〜２００ｋｇ／ｃｍ２の範囲であり、１０〜３０ｋｇ／ｃｍ２の範囲が好ましい。これより吐出量を高めて、大量生産を実現する。
【００５９】
ガスノズルは、紡糸口金の下部、より具体的には紡糸ノズルの開口部付近に、高温ガスを噴射する。噴射ガスは、空気でありうる。図２などに示されるように、ガスノズルを紡糸ノズルの開口部の近傍に設けて、ノズル開口からの吐出直後の樹脂に、高温ガスを噴射することが好ましい。
【００６０】
噴射するガスの速度（吐出風量）は特に限定されないが、４〜３０Ｎｍｍ３／分／ｍでありうる。噴射するガスの温度は、原料樹脂の種類によって異なるが、ポリプロピレンであれば、通常は５℃〜４００℃以下であり、好ましくは２５０℃〜３５０℃の範囲である。噴射するガスの種類は所望の不織布の種類により限定されないが、圧縮空気を用い得る。
【００６１】
電圧付与手段は、紡糸口金から吐出された繊維状の溶融樹脂に電圧を印加する。繊維状の溶融樹脂に電圧を印加するには、例えば以下の態様がある。
１）図２に示されるように、ガスノズル２３開口部とコレクター５０との間にリング状導電部材３１（例えば金属板）を配置して、リング状導電部材３１とガスノズル２３開口部との間に電位差を設ける。このとき、ガスノズル２３の開口部を接地しておけばよい。
２）図３〜図５に示されるように、ガスノズル２３開口部とコレクター５０との間にリング状導電部材３１’（例えば金属板）を配置して、リング状導電部材３１’とコレクターと５０の間に電位差を設ける。このとき、コレクター５０を接地しておけばよい。
【００６２】
図２〜図５に示される電圧付与手段を用いれば、高電圧が印加される部材や、接地される部材を、他の部材と明らかに区分することができるので、容易に絶縁することができる。さらに好ましくは、図３〜図５に示されるように、リング状導電部材３１’とコレクター５０との間に電位差を設けることが好ましい。
【００６３】
印加される電圧は１ｋＶ〜３００ｋＶの範囲が望ましく、１０〜１００ｋＶがより望ましい。
【００６４】
電圧付与手段は、紡糸口金の吐出口から一定の間隔をもって配置されている。一定の間隔とは、紡糸口金から吐出された繊維状溶融樹脂が、高温ガスによって牽引されてある程度まで細化されるための間隔である。ある程度まで細化されるとは、繊維状溶融樹脂の直径が１．０μｍ以下にまで細化されることを意味し、好ましくは０．８μｍ以下にまで細化されることを意味する。
【００６５】
電圧付与手段の配置位置の設定は、まず電圧を付与することなく、紡糸口金から繊維状溶融樹脂を吐出して、繊維状溶融樹脂の径の変化を測定する。測定結果に基づいて、直径が１．０μｍ以下にまで細化された繊維状溶融樹脂に電圧を印加することができるように、電圧付与手段を配置する。通常、電圧付与手段は、ガスノズル表面から１０ｍｍ以上離れた位置に配置されることが好ましく、ガスノズル表面から１０〜２０ｍｍの位置に配置されることがより好ましい。
【００６６】
本発明の繊維不織布の製造装置は、前記紡糸口金から吐出された繊維状溶融樹脂に熱線を照射する熱線照射手段を、さらに具備することが好ましい。熱線を照射された繊維は、再溶融して流動性が高まることが好ましい。熱線照射手段は、例えば近赤外線である。
【００６７】
繊維への熱線の照射は、繊維に電圧を印加しながら行ってもよく（図３参照）、繊維に電圧を印加する前に行ってもよい（図４）。熱線照射は、好ましくは電圧印加の前または電圧印加と同時に行い、電圧印加の前に行うことがより好ましい。
【００６８】
ウェブ状に捕集する手段（コレクター）は特に限定されず、例えば多孔ベルトに繊維を捕集すればよい。多孔ベルトのメッシュ幅は５〜２００メッシュであることが好ましい。さらに、多孔ベルトの繊維捕集面の裏側に空気捕集部を設けて、捕集を容易にしてもよい。
【００６９】
捕集する手段の捕集面から、紡糸ノズルのノズル開口部までの距離は、３〜５５ｃｍであることが好ましい。ノズル開口部から捕集面までの間に、電圧の印加と、必要に応じて熱線の照射とを行う。
【００７０】
以下において図２〜図５を参照して、本発明の繊維不織布の製造装置とその製造方法の例を説明するが、本発明がこれらの態様に限定されるわけではない。図２〜図５に示される装置はそれぞれ、電圧付与手段を有している。
【００７１】
図２〜図４に示される繊維不織布製造装置は、押出機１０と、紡糸口金２０と、電圧電源３０または３０’と、近赤外線ランプ４０と、多孔ベルト（コレクター）５０とを具備する。図５に示される繊維不織布製造装置は、押出機１０と、紡糸口金２０と、電圧電源３０’と、温度保持部７０と、多孔ベルト（コレクター）５０とを具備する。
【００７２】
押出機１０のホッパー１１に固体の熱可塑性樹脂を投入して、圧縮部１２で溶融する。溶融された樹脂は、紡糸口金２０に搬送されて、紡糸ノズル２１に導入される。紡糸ノズル２１のノズル開口から、溶融樹脂が繊維状に吐出される。
【００７３】
一方、紡糸ノズル２１のノズル開口の近傍には、エアノズル（ガスノズル）２３が配置されている。エアノズル２３からは、エア加熱装置２２から供給された高温エアが吐出される。吐出された高温エアは、紡糸ノズル２１のノズル開口から吐出された樹脂６０にあてられる。
【００７４】
次に、繊維状に吐出された樹脂６０に電圧を印加し、かつ熱線も照射する。図２〜図４に示される装置のそれぞれについて説明する。
【００７５】
図２に示される装置は、紡糸口金２０と、多孔ベルト５０との間にリング状導電部材３１が配置されている。電圧電源３０は、リング状導電部材３１と紡糸口金２０との間に、高電位差を設ける。紡糸ノズル２１のノズル開口から吐出された樹脂６０は、高温エアにより細化された後、リング状導電部材３１のリング内を通過する。そのため、紡糸ノズル２１のノズル開口からリング状導電部材３１に移動する樹脂繊維に、電圧が印加される。それにより、高温エアにより細化された繊維状樹脂の径はさらに小さくなる。
【００７６】
次に、リング状導電部材３１のリング内を通過した樹脂繊維に、近赤外線ランプ４０で赤外線を照射する。それにより、繊維状樹脂は再溶融して繊維径がさらに小さくなりうる。
【００７７】
一方、図３に示される装置にも、紡糸口金２０と、多孔ベルト５０との間にリング状導電部材３１’が配置されている。電圧電源３０’は、リング状導電部材３１’と多孔ベルト５０との間に、高電位差を設ける。紡糸ノズル２１のノズル開口から吐出された樹脂６０は、高温エアにより細化された後、リング状導電部材３１’の内部を通過して、多孔ベルト５０に捕集される。そのため、リング状導電部材３１’から多孔ベルト５０に移動する樹脂繊維に、電圧が印加される。それにより高温エアにより細化された繊維状樹脂の径はさらに小さくなる。
【００７８】
さらに、リング状導電部材３１’から多孔ベルト５０に移動する樹脂繊維には、電圧の印加とともに、赤外線ランプ４０で熱線も照射する。熱線の照射と電圧の印加とを同時に行うことにより、繊維径がより効率的に小さくなりうる。
【００７９】
また、図４に示される装置も、図３に示される装置と同様に、紡糸口金２１と、多孔ベルト５０との間にリング状導電部材３１’が配置されている。電圧電源３０’は、リング状導電部材３１’と多孔ベルト５０との間に、高電位差を設ける。
【００８０】
紡糸ノズル２１のノズル開口から吐出された樹脂６０は、まず、近赤外線ランプ４０で赤外線を照射される。赤外線を照射された繊維は、高温エアにより細化された後、リング状部材３１’の内部を通過して、多孔ベルト５０に捕集される。そのため、リング状部材３１’から多孔ベルト５０に移動する樹脂繊維に、電圧が印加される。それにより、高温エアにより細化された繊維状樹脂の径はさらに小さくなるが、近赤外線ランプ４０の赤外線により繊維が溶融しているので、より効果的に繊維径が小さくなる。
【００８１】
図２〜図４に示される装置において、電圧印加および熱線照射をされた繊維は多孔ベルト５０に捕集される。多孔ベルト５０はローラによって搬送されている。多孔ベルト５０の捕集面の裏側にエア捕集部を設けて、繊維の捕集を容易にしている。それにより、多孔ベルト５０に極細繊維不織布が製造される。
【００８２】
図５に示される装置は、図３に示される装置と同様に、紡糸口金２１と、多孔ベルト５０との間にリング状導電部材３１’が配置されている。電圧電源３０’は、リング状導電部材３１’と多孔ベルト５０との間に、高電位差を設ける。
【００８３】
図５に示される装置は、近赤外線ランプ４０を具備していないが、温度保持部７０を有する。温度保持部７０は、吐出された樹脂６０の温度が低下しないように、熱の放散を抑制する部材であり、例えば熱伝導性の低い材質からなる中空筒である。紡糸ノズル２１のノズル開口から吐出された樹脂６０は、高温エアにより細化された後、リング状部材３１’の内部を通過して、多孔ベルト５０に捕集される。そのため、リング状部材３１’から多孔ベルト５０に移動する樹脂繊維に、電圧が印加される。それにより、高温エアにより細化された繊維状樹脂の径はさらに小さくなるが、温度保持部７０により樹脂の温度が維持されるので、より効果的に繊維径が小さくなる。
【実施例】
【００８４】
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。【００８５】
実施例及び比較例における物性値等は、以下の方法により測定した。
（１）繊維不織布の繊維の平均繊維径（μｍ）
電子顕微鏡（日立製作所製Ｓ−３５００Ｎ）を用いて、倍率１０００倍の繊維不織布の写真を撮影した。繊維不織布を構成する繊維のうち、任意の繊維１００本を選び、選択した繊維の幅（直径）を測定した。測定結果の平均を平均繊維径とした。【００８６】
（２）繊維不織布の最大孔径（μｍ）、最小孔径（μｍ）及び平均孔径（μｍ）
ＪＩＳ  Ｚ８７０３（試験場所の標準状態）に規定する温度２０±２℃、湿度６５±２％の恒温室内で、得られた極細繊維不織布から採取した試験片をフッ素系不活性液体（３Ｍ社製  商品名：フロリナート）に浸漬し、Porous materials,Inc社製のキャピラリー・フロー・ポロメーター（Capillary Flow Porometer）「モデル：CFP-1200AE」を用いて測定した最大孔径（μｍ）、最小孔径（μｍ）及び平均孔径（μｍ）を測定した（表中、「最大孔径」、「最小孔径」及び「平均孔径」と示す）。【００８７】
（３）目付（ｇ／ｍ２）
縦方向５０ｃｍ×横方向５０ｃｍの試料を３個採取して、各試料の重量をそれぞれ測定し、得られた値の平均値を単位面積当たりに換算し、小数点以下第一位を四捨五入した。【００８８】
（４）空隙率（％）
得られた繊維不織布の任意箇所について、ＪＩＳ １０９６に準拠し、厚さ測定器を用いて、１０秒間、０．７ｋＰａの下で厚みを測った結果と目付および不織布に使用した原料密度より、下記計算式にて求めた数値の小数点以下第１位を四捨五入し空隙率を求めた。ただし、得られた不織布が積層体であった場合（実施例１,２,５および比較例１〜５）には、スパンボンド不織布を除去して得た単層不織布を測定した。
空隙率（％）＝〔１−（目付／厚み/密度）〕×１００【００８９】
（５）溶媒成分
ＪＩＳ  Ｋ０１１４：２０００に記載の公知のガスクロマトグラフ法（ヘッドスペース法）において、サンプルビンに得られた繊維不織布から採取した試験片を入れ、１６０℃に加熱しサンプルビン中のガスを分析して、揮発したＤＭＦの量を測定した。【００９０】
（６）捕集性能（％）、圧力損失（Ｐａ）、ＱＦ値（Ｐａ−１）
粉塵の捕集性能は、以下の方法で測定した。繊維不織布（積層体）の任意の部分から、１５ｃｍ×１５ｃｍのサンプルを３個採取し、それぞれのサンプルについて、捕集性能測定装置（東京ダイレック(株)社製  Ｍｏｄｅｌ８１３０）で捕集性能を測定した。捕集効率の測定にあたっては、個数中央径：０．０７μｍをもつＮａＣｌ粒子ダストをアトマイザーで発生させ、次にサンプルをホルダーにセットし、風量をフィルター通過速度が５．３ｃｍ／secになるように流量調整バルブで調整し、ダスト濃度を１５〜２０ｍｇ／ｍ3の範囲で安定させた。サンプルの上流のダスト個数Ｄ２および下流のダスト個数Ｄ１をレーザー式粒子検出器で検出し、下記計算式にて求めた数値の小数点以下第２位を四捨五入し捕集効率（％）を求めた。
捕集効率（％）＝〔１−（Ｄ１／Ｄ２）〕×１００
ここで、Ｄ１：下流のダスト個数、Ｄ２：上流のダスト個数である。【００９１】
また圧力損失（Ｐａ）は上記捕集性能測定時のサンプルの上流と下流の静圧差を圧力計で読み取り、サンプルの平均値の小数点以下第一位を四捨五入して算出した。さらに、ＱＦ値は、上記の方法で求めた捕集性能と圧力損失の値を用いて以下の式により算出し、小数点以下第三位を四捨五入した。ＱＦ値（Pa-１）＝−［ln（１−[捕集性能（%）]/１００）］/[圧力損失（Pa）]【００９２】
図４に示される不織布製造装置を用いて、繊維不織布を作製した。プロピレン単独重合体（ＭＦＲ：１５００ｇ／１０分）をダイに供給し、設定温度：３００℃のダイスから、ノズル単孔あたりの吐出量：０．０３ｇ／分で、ノズルの両側から吹き出す加熱エアー（２３０℃、１２０ｍ／sec）と伴に吐出した。ダイスのノズルの直径は０．２ｍｍであった。【００９３】
焦点距離３０ｍｍの近赤外線ランプを、ガスノズル表面からの距離（図４におけるｄ１参照）：５ｍｍの位置に焦点を合わせて、強度１２Ｖで照射した。さらに、ガスノズル表面からの距離（図４におけるｄ２参照）：１０ｍｍの位置に、印加リングを設置して２０ｋＶの電圧を印加した。印加リングの表面からコレクターまでの距離（図４におけるｄ３参照）は１００ｍｍであった。ガスノズル表面からの距離（図４におけるｄ２）：１０ｍｍの位置（印加リングの配置位置）での溶融樹脂の径は、０．６μｍであった。【００９４】
紡糸した樹脂繊維を、コレクター上に設置したスパンボンド不織布（目付：１５ｇ／ｍ２、平均繊維径１８μ）に吹き付けて、スパンボンド不織布上に、目付：２ｇ／ｍ２、平均繊維径０．３μｍの繊維不織布が積層された不織布積層体を得た。【００９５】
得られた不織布積層体の物性を上記記載の方法で測定した。結果を表１に示す。【００９６】
〔実施例２〕
印加リングのガスノズル表面からの距離（図４におけるｄ２）を２０ｍｍとしたこと以外は、実施例１と同一の方法で紡糸を行い、スパンボンド不織布上に、目付：２ｇ／ｍ２、平均繊維径０．５μｍの繊維不織布が積層された不織布積層体を得た。ガスノズル表面からの距離（図４におけるｄ２）：２０ｍｍの位置（印加リングの配置位置）での溶融樹脂の径は、０．８μｍであった。得られた不織布積層体の物性を上記記載の方法で測定した。結果を表１に示す。【００９７】
〔実施例３〕
スパンボンド不織布と積層しなかった以外は、実施例１と同一の方法で紡糸を行い、目付：１０ｇ／ｍ２、平均繊維径０．３μｍの繊維不織布（単層）を得た。得られた繊維不織布の物性を上記記載の方法で測定した。結果を表１に示す。【００９８】
〔実施例４〕
スパンボンド不織布と積層しなかった以外は、実施例２と同一の方法で紡糸を行い、目付：１０ｇ／ｍ２、平均繊維径０．３μｍの繊維不織布（単層）を得た。得られた繊維不織布の物性を上記記載の方法で測定した。結果を表１に示す。【００９９】
〔実施例５〕
近赤外線ランプによる赤外照射をしなかった以外は、実施例１と同一の方法で紡糸を行い、スパンボンド不織布上に、目付：２ｇ／ｍ２、平均繊維径０．６μｍの不織布が積層された不織布積層体を得た。ガスノズル表面からの距離（図４におけるｄ２）：１０ｍｍの位置（印加リングの配置位置）での溶融樹脂の径は、０．９μｍであった。得られた不織布積層体の物性を上記記載の方法で測定した。結果を表１に示す。【０１００】
【表１】
2012014501.tif 000003
【０１０１】
実施例１〜５で得られた繊維不織布の繊維の平均繊維径は、いずれも０．６μｍ以下であり、十分に細繊維化されている。ただし、近赤外線照射をしなかった実施例５では、近赤外線照射をした実施例１と比較して、やや繊維径が大きくなった。【０１０２】
また、実施例３および実施例４からわかるように、製造した繊維不織布の平均孔径も０．３μｍおよび０．６μｍであって、十分に小さい。また、実施例１〜５で得られた繊維不織布は、溶融ポリマーを紡糸原料としているので、溶媒成分を含まない。さらに、実施例１〜５で得られた繊維不織布の繊維は、図１の写真に示されるように、繊維同士が自己融着した交絡点を有していた。【０１０３】
〔比較例１〕
近赤外線ランプによる赤外照射と、電圧印加とをしなかった以外は、実施例１と同一の方法で紡糸を行い、スパンボンド不織布上に、目付：２ｇ／ｍ２、平均繊維径０．８μｍの不織布が積層された不織布積層体を得た。比較例１の方法は、従来のメルトブローン法による紡糸に相当する。得られた不織布積層体の物性を上記記載の方法で測定した。結果を表２に示す。【０１０４】
〔比較例２〕
近赤外線ランプによる赤外照射と、加熱エアーを噴き出させなかった以外は、実施例１と同一の方法で紡糸を行い、スパンボンド不織布上に、目付：２ｇ／ｍ２、平均繊維径１０μｍの不織布が積層された不織布積層体を得た。比較例２の方法は、従来のエレクトロスピニング法による紡糸に相当する。得られた不織布は繊維径が太く（平均繊維径１０．０μｍ）、上記記載の方法で物性（孔径、フィルター性能）を測定したが測定下限値以下であった。結果を表２に示す。【０１０５】
〔比較例３〕
吐出量：０．００１ｇ／分にした以外は、比較例２と同一方法で紡糸を行い、スパンボンド不織布上に、目付：２ｇ／ｍ２、平均繊維径１．５μｍの不織布が積層された不織布積層体を得た。得られた不織布積層体の物性を上記記載の方法で測定した。結果を表２に示す。【０１０６】
〔比較例４〕
印加リングによる電圧印加を行う代わりに、ダイスに印加を行う不織布製造装置（特願２００５−５２００６８を参照）を用いて、繊維不織布を作製した。プロピレン単独重合体（ＭＦＲ：１５００ｇ／１０分）をダイに供給し、設定温度：３００℃のダイから、ノズル単孔あたりの吐出量：０．０３ｇ／分でノズルの両側から吹き出す加熱エアー（２３０℃、１２０ｍ／ｓｅｃ）と伴に吐出した。ダイスのノズルの直径は、０．２ｍｍであり、ダイスのノズルから吐出された直後の溶融樹脂の直径はノズル径とほぼ同一であった。【０１０７】
ノズル表面からコレクターまでの距離：１００ｍｍ、印加電圧が２０ｋＶで紡糸した繊維をコレクター上に設置したスパンボンド不織布（目付：１５ｇ／ｍ２、平均繊維径１８μｍ）に吹き付けて、スパンボンド不織布上に、目付：２ｇ／ｍ２、平均繊維径１．０μｍの不織布が積層された不織布積層体を得た。得られた不織布積層体の物性を上記記載の方法で測定した。結果を表２に示す。【０１０８】
〔比較例５〕
公知のエレクトロスピニング装置を用いて、繊維不織布を作製した。設定温度２５０℃のシリンジ内でＤＭＦ溶媒に、プロピレン単独重合体（ＭＦＲ：１５００ｇ／１０分）を、濃度１０重量％になるように調整したうえで溶解させた。【０１０９】
ノズル１本当たりの吐出量０．０１ｇ/分で吐出し、ノズルの表面からコレクターまでの距離）：１００ｍｍ、印加電圧：２０ｋＶの条件で紡糸した繊維を、コレクター上に設置したスパンボンド不織布（目付：１５ｇ／ｍ２、平均繊維径１８μｍ）に吹き付けた。スパンボンド不織布上に、目付：２ｇ／ｍ２、平均繊維径０．５μｍの不織布が積層された不織布積層体を得た。得られた不織布積層体の物性を上記記載の方法で測定した。結果を表２に示す。【０１１０】
【表２】
2012014501.tif 000004
【０１１１】
比較例１では電圧印加をしなかったために、メルトブローンによる細化しか行われず、０．８μｍの繊維径となり、十分に細化された繊維が得られなかった。比較例２では、加熱エアーを噴きださせなかったため、電場による細化しか行われず、極めて太い（１０μｍ）繊維となった。比較例３のように、樹脂の吐出量を低下させても、細化の程度は不十分（１．５μｍ）であった。【０１１２】
比較例４では、繊維状樹脂が十分に細化される前に、電圧印加が行われたため、得られた繊維が十分に細化されていない（１．０μｍ）。また、比較例５では、ポリマー溶液を用いているため、得られた繊維の径は小さいものの（０．５μｍ）、溶剤性分が多量に残存している。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本発明により、溶融樹脂を紡糸原料としながら、繊維径の小さい繊維不織布を効率的に生産することができる。本発明の繊維不織布は、特にフィルターとして好適に用いられる。
【符号の説明】
【０１１４】
１０  押出機
１１  ホッパー
１２  圧縮部
２０  紡糸口金
２１  紡糸ノズル
２２  エア加熱装置
２３  エアノズル（ガスノズル）
３０  電圧電源
３１  リング状導電部材
４０  近赤外線ランプ
５０  多孔ベルト（コレクター）
５１  空気捕集部
５２  送風機
６０  吐出された樹脂
７０  温度保持部
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図１】
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【国際調査報告】
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